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BMW Dynamic Drive: LuK-Radialkolbenpumpe für hohen Betriebsdruck

Bei der Frage der Fahrwerksabstimmung eröffnen aktive Fahrwerke neue und individuelle Lösungen. Bestand die Kunst der Fahrwerks-Ingenieure bislang darin, einen vernünftigen Kompromiss zwischen Komfort und Fahrsicherheit zu finden, geht es bei aktiven Systemen wie dem "Dynamic Drive" von BMW vorrangig darum, Federn und Dämpfer hinsichtlich des Schwingkomforts abzustimmen. Durch die Entwicklung einer speziellen Radialkolbenpumpe (Foto) konnte der Zulieferer LuK einen hohen Betriebsdruck und damit eine größtmögliche Effizienz des Systems gewährleisten.

Das Dynamic Drive besteht aus zwei aktiven Stabilisatoren, einem Ventilblock mit integrierten Sensoren, einer Tandempumpe, einem Querbeschleunigungssensor, einem Steuergerät sowie aus weiteren Versorgungskomponenten. Kernelemente sind die beiden aktiven Stabilisatoren, die anstelle der konventionellen mechanischen Stabilisatoren an Vorder- und Hinterachse integriert sind. Der Aktuator ist ein hydraulisch betriebener Schwenkmotor, bei dem Schwenkmotorwelle und das Schwenkmotorgehäuse mit jeweils einer Stabilisatorhälfte verbunden sind. Die aktiven Stabilisatoren wandeln hydraulischen Druck in ein Torsions- bzw. über die Anbindung in ein Stabilisierungsmoment um.

Um das System so platzsparend und effektiv wie möglich zu gestalten, liegt der Betriebsdruck deutlich höher als beispielsweise im Lenksystem. Möglich wurde dies durch den Einsatz von speziellen Radialkolbenpumpen. An dieser Stelle kam der Zulieferer LuK ins Spiel. Die Experten für energieeffiziente Öldruckerzeugung liefern die Kraft, die der aktive Stabilisator zum blitzschnellen Agieren braucht. Der so erzeugte Druck wird über zwei elektronisch geregelte Druckregelventile so gesteuert, dass die Wankbewegung des Fahrzeugaufbaus bei Kurvenfahrt minimiert oder ganz beseitigt, eine hohe Agilität und Zielgenauigkeit über dem gesamten Geschwindigkeitsbereich erreicht und ein optimales Eigenlenk- sowie ein gutmütiges Lastwechselverhalten erzeugt wird. Andererseits sind die Aktuatoren bei Geradeausfahrt beziehungsweise sehr geringen Querbeschleunigungen drucklos, so dass die Drehfederrate des Stabilisators die Grundfederung nicht verhärten kann und die Kopierbewegung des Fahrzeugaufbaus reduziert wird.

Das Hauptregelsignal des Systems ist die Querbeschleunigung, die vom entsprechenden Sensor gemessen wird. Daneben werden vom CAN Bus weitere Signale zur Quer- und Längsdynamik entnommen und ausgewertet, um eine bessere und robustere Information zur Querdynamik sicherzustellen. Aus diesem berechneten Querdynamiksignal werden die einzustellenden Ventilströme für den Ventilblock ermittelt.

Das System ist so ausgelegt, dass Dynamic Drive im kundenrelevanten Fahrbereich den Wankwinkel deutlich reduziert: Im Querbeschleunigungsbereich von 0 bis 0,3 g treten keine relativen Wankwinkel auf, sie werden zu 100 Prozent ausgeglichen. Bis 0,6 g erzeugt Dynamic Drive ein quasi-stationäres Wankverhalten, wie man es von passiven Fahrwerken bis maximal 0,1 g gewohnt ist. So beträgt die Reduzierung der Seitenneigung bei 0,6 g Querbeschleunigung mehr als 80 Prozent. Zudem reduziert Dynamic Drive den Lenkwinkelbedarf gegenüber einem Fahrzeug mit konventionellem Fahrwerk.

Die Abstimmung von Dynamic Drive im Bereich hoher Querbeschleunigung über 0,6 g soll den Fahrer über den bevorstehenden Grenzbereich informieren. Deshalb steigt hier der Wankwinkelgradient kontinuierlich und spürbar an. Diese Grenzbereichsanzeige - die den Fahrer nicht verunsichert - weist darauf hin, dass die physikalischen Grundgesetze auch mit Dynamic Drive nicht außer Kraft gesetzt sind. Ingesamt haben BMW-Fahrzeuge mit Dynamic Drive im unteren Querbeschleunigungsbereich ein eher neutrales Fahrverhalten. Mit wachsendem Querbeschleunigungsniveau wird hingegen zu einem leicht untersteuernden Fahrzeugverhalten übergegangen. Metadaten anzeigen: Autor verbergen | Schlagworte